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문제 정의
- 소개된 음향 메타 패널은 배기홀이 반영되어 있어 열이나 바람이 통과됨으로 인해 어떤 시스템의 흡차음재를 대신함으로써 성능을 상승시킬 것으로 기대된다. 또한 메타물질을 이용하면 외부의 충격파가 내부 물체에 영향을 미치지 않고 회피하는 분석적인 방법을 사용하여 설명하고자 한다. 이를 위해 이 연구에서는 박판의 가운데에 실린더 형태의 장해물을 배치하고 그 주위를 메타물질로 감싸는 구조를 모델링하였다.
- 여기에서는 메타물질의 특성을 이용하여 특정주파수 대역의 소음에너지는 저지시키고 배기가 가능하여 열에너지와 바람은 방출할 수 있는 통열 혹은 통풍 방음의 음향 메타 패널을 소개하고자 한다. 일반적으로 모터나 압축기를 포함한 시스템은 소음을 차폐하기 위해 흡차음재를 사용하고 있으나 이는 열의 배출이 힘들어 시스템의 성능 저하를 야기한다.
- 이 연구에서는 분석적 방법을 이용하여 굽힘파(flexural wave) 은폐 기술을 설명하고자 한다. 그림 6에서 보는 바와 같이 은폐 기술 설명을 위한 모델은 반지름 R1을 가진 실린더 형태의 장해물이 있는 얇은 판을 사용하였다.
가설 설정
- 그림 6에서 보는 바와 같이 은폐 기술 설명을 위한 모델은 반지름 R1을 가진 실린더 형태의 장해물이 있는 얇은 판을 사용하였다. 입사되는 굽힘파는 평면파를 선택하였고 손실 없이 좌에서 우로 입사된다고 가정하였다. 은폐 구역은 반지름 R2인 메타물질로 채워져 있고 이때의 파동방정식은 실린더의 반지름과 각도 방향의 함수인 2차 관성 텐서와 스칼라 영률로 물성치를 모델링한다.
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